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  地震地磁观测与研究  2022, Vol. 43 Issue (S1): 97-99  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.032
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引用本文  

苏利娜, 翟宏光, 王秋宁. 利用GPS数据研究渭河盆地内块体运动[J]. 地震地磁观测与研究, 2022, 43(S1): 97-99. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.032.
SU Lina, ZHAI Hongguang, WANG Qiuning. The movement of blocks in the Weihe basin revealed by GPS[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2022, 43(S1): 97-99. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.032.

基金项目

地震科技星火计划(项目编号:XH20056Y);陕西省自然科学基础研究计划(项目编号:2022JQ-225);震情跟踪定向工作任务(项目编号:2022010206)

作者简介

苏利娜(1986—), 女, 博士, 高级工程师, 主要从事GNSS坐标时间序列分析和地壳形变研究工作。E-mail: sulinawhu@163.com
利用GPS数据研究渭河盆地内块体运动
苏利娜   翟宏光   王秋宁     
中国西安 710068 陕西省地震局
关键词GPS    渭河盆地    块体运动    
The movement of blocks in the Weihe basin revealed by GPS
SU Lina   ZHAI Hongguang   WANG Qiuning     
Shaanxi Earthquake Agency, Xi'an 710068, China
Key words: GPS    the Weihe basin    block motion    
1 研究背景

渭河盆地位于青藏高原东北缘,是我国东西部构造单元的过渡地带,受到秦岭造山带和鄂尔多斯地块构造演化的综合影响,新地质时期垂直差异运动强烈,历史地震多发,而近代以来地震活动长期平静,已有400余年无6级及以上地震发生,可从构造活动强度上深入研究该区中强地震危险性。渭河盆地地质构造复杂,受一系列断裂控制,形成强烈下降的西安凹陷、固始凹陷和相对上升的宝鸡凸起、骊山凸起、咸礼凸起和蒲城凸起,凹陷区与凸起区相间分布。本文利用现今密集分布的GPS站观测数据,分析渭河盆地内次级块体现今运动形态。

2 研究方法

为更好刻画渭河盆地现今块体的运动特征,收集陕西省地震局26个连续GPS站、陕西省测绘地理信息局69个连续GPS站的观测数据,采用GAMIT/GLOBK软件统一解算,合并鄂尔多斯块体及周缘的GPS连续站和流动站的速度(Hao et al,2020),并转换到相对稳定的鄂尔多斯块体参考框架下。根据断层、活动块体及站点分布,将研究区域划分为13个块体,分别为鄂尔多斯块体、阿拉善块体、兰州块体、2个西秦岭块体、秦岭地块、华山地块、宝鸡凸起地块、咸礼凸起地块、西安凹陷、骊山凸起地块、固市凹陷地块、蒲城凸起地块,通过约束GPS速度场,使用TDEFNODE软件,反演得到渭河盆地内各块体的运动特征。

3 结果

渭河盆地及周缘GPS速度场见图 1,可见刚性的鄂尔多斯块体内部形变较小,青藏高原的NE向推挤受到鄂尔多斯块体的阻挡,在兰州地块和秦岭地块的速度明显减小,形成了隆起的山区,向东到秦岭地块,从NE向逐渐顺时针旋转为SE向,在渭河盆地内部,速度从西到东略有减小。向北至阿拉善、向东南至秦岭,水平速度衰减较快,垂向隆升形成山区,因渭河盆地主要为沉积层,盆地内部速度衰减较慢。

图 1 渭河盆地及周缘GPS速度场(相对鄂尔多斯参考框架下) Fig.1 GPS velocity field in the Weihe basin and its periphery (relative to Ordos reference frame)

从块体旋转方向(图 2)可知,相对鄂尔多斯块体,兰州地块呈逆时针旋转,而其余块体为顺时针旋转。兰州地块、阿拉善地块和秦岭地块旋转较小,而西秦岭地块到渭河盆地内部地块顺时针旋转度较大。从块体的运动速度和旋转来看,渭河盆地内部存在分化,有3个不同模式:宝鸡凸起与其他块体差异较大,其呈NE向运动,旋转度居中;咸礼凸起、西安凹陷、临潼凸起较一致,旋转度最大;东部的固始凹陷和蒲城凸起受到太行山阻挡,旋转度减小。

图 2 渭河盆地及周缘块体的运动和旋转 Fig.2 The motion and rotation of the blocks in the Weihe basin and its periphery
4 结束语

在印度板块推挤下,青藏高原东北缘受到鄂尔多斯块体的阻挡,向东到渭河盆地转为SE向运动,盆地内部块体的运动和旋转模式存在差异和分化,说明了渭河盆地内部构造运动的复杂性。

渭河盆地相对鄂尔多斯块体的SE向运动以及顺时针旋转,从侧面支持了鄂尔多斯地块南缘现今运动更符合“共轭剪切”模式。渭河盆地的横向扩张和SE向挤出,可能由青藏高原东北缘的部分软弱物质挤入引起,地震波的层析成像和岩石的电性结构等研究结果(陈兆辉等,2018吕宏斌等,2020)也证实了渭河盆地下地壳低速和低阻异常物质的存在。

感谢陕西省测绘地理信息局提供的GPS连续站观测数据,感谢郝明研究员共享鄂尔多斯周缘GPS速度场。
参考文献
陈兆辉, 王椿镛, 楼海. 鄂尔多斯地块地壳上地幔速度结构及构造意义[J]. 科学通报, 2018, 63: 327-339.
吕宏斌, 叶高峰, 金胜, 等. 鄂尔多斯地块-扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义[J]. 地质论评, 2020, 66(4): 16.
Hao M, Wang Q, Zhang P, et al. "Framewobbling" causing crustal deformationaround the Ordos block[J]. Geophysical Research Letters, 2021, 48: e2020GL091008.